Как ПЗС-матрица может собирать изображения в совершенно разных условиях освещения?

Я прочитал основы того, как работает цифровая камера. Насколько я понял, в цифровых камерах есть устройство, называемое ПЗС , на которое падают фотоны, исходящие от объектива. Затем ПЗС создает фотоэлектричество, получая энергию от фотонов.

Но тогда камеры не должны работать ночью (или при других плохих условиях освещения), так как фотоэффект можно увидеть только для фотонов с энергией выше пороговой. Я думаю, что это работает только потому, что ПЗС имеет очень низкий порог. Но это само по себе потребует тяжелых квантователей для хороших условий освещения (слишком много входных данных), а также будет сверхчувствительным к теплу. Я действительно думаю, что мне не хватает чего-то ключевого здесь. Так как же работают цифровые камеры?

возможно полезно: en.wikipedia.org/wiki/Photoelectric_effect
интенсивность света подобна скорострельности, энергия фотонов подобна калибру
вы, кажется, предполагаете, что одни и те же настройки используются для низкой и высокой интенсивности. Добавление шума или фильтрация ввода часто используются. Ученые используют предпочтительно охлаждаемые камеры (с болометрами), в основном эффективные для заданной частоты, что показывает разнообразие реализаций. Если не прав, скажите, почему.

Ответы (1)

Проблема в том, что вы путаете интенсивность света с энергией одного фотона. Для работы фотоэффекта требуется определенная энергия на фотон . Но низкая интенсивность света просто означает, что приходит меньше фотонов — вы действительно можете увидеть зернистость, если условия слишком темные: каждый пиксель может получить ~ 10 фотонов или меньше ... и, тем не менее, каждый приходящий фотон имеет одинаковую энергию (при условии, что это имеет одинаковую длину волны). Ну ... вы получаете диапазон энергий в спектре видимого света, но все они должны быть выше порогового значения, чтобы ПЗС-матрица работала (что они и делают по конструкции датчика).